constructionСтроительство и реконструкцияBuilding and Reconstruction2073-7416Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева10.33979/2073-7416-2026-126-4-100-109BOKJDEconstruction-1107Research ArticleБЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙBUILDING AND STRUCTURE SAFETYРезерв несущей способности крупнопанельных зданий с учётом длительных эксплуатационных факторовReserve bearing capacity of large-panel buildings considering long-term service factorshttps://orcid.org/0000-0001-6292-0759МацеевичТ. А.MatseevichT. A.

Мацеевич Татьяна Анатольевна, доктор физико-математических наук, профессор

AuthorID: 51461741900, AuthorID: 690808, ResearcherID: AAB-2742-2020

г. Москва

Tatiana A. Matseevich, Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Professor

AuthorID: 51461741900, AuthorID: 690808, ResearcherID: AAB-2742-2020 

Moscow

 

matseevichta@mgsu.ruНациональный исследовательский Московский государственный строительный университетРоссияNational Research Moscow State University of Civil EngineeringRussian Federation20260809202604100109Copyright © Мацеевич Т.А., 20262026Мацеевич Т.А.Matseevich T.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://construction.elpub.ru/jour/article/view/1107

Предложена расчётная методика оценки резервов несущей способности крупнопанельных зданий, учитывающая длительные эксплуатационные факторы (ползучесть, усадку, температурные деформации, коррозию, монтажные отклонения). Методика основана на пространственном моделировании в ПК «ЛИРА-САПР» и аналитической проверке контрольных элементов по прочности, трещиностойкости и деформативности. Для девятиэтажного панельного здания выполнены расчёты; для наиболее нагруженной стеновой панели получены главные сжимающие напряжения 7,72 МПа (коэффициент использования 0,53), для плиты перекрытия ПК 76.15-8 выявлен минимальный запас по верхней арматуре (η ≈ 1,0) при значительном резерве по прогибу (ηf = 0,035). Установлено, что критические зоны формируются в верхних опорных участках плит и вертикальных стыках (усилия сдвига достигают 78 % от экспериментального предела). Результаты позволяют обоснованно назначать объём обследований и ремонтных мероприятий.

A calculation method for assessing the bearing capacity reserves of large-panel buildings is proposed, considering long-term operational factors (creep, shrinkage, thermal deformations, corrosion, mounting deviations). The method is based on spatial modeling in the LIRA- SAPR software and analytical verification of control elements for strength, crack resistance and deformability. For a nine-story panel building, calculations are performed; for the most loaded wall panel, principal compressive stresses of 7.72 MPa are obtained (utilization factor 0.53); for the floor slab PK 76.15-8, a minimum margin in top reinforcement (η ≈ 1.0) is identified with a significant reserve in deflection (ηf = 0.035). It is established that critical zones are formed in the upper support areas of slabs and vertical joints (shear forces reach 78 % of the experimental ultimate value). The results allow reasonable assignment of inspection scope and repair measures.

крупнопанельные зданиярезерв прочностистеновая панельплита перекрытиястыкползучестьчисленное моделированиеЛИРА-САПРlarge-panel buildingsstrength reservewall panelfloor slabjointcreepnumerical modelingLIRA-SAPRРабота выполнена в рамках государственного задания в сфере научной деятельности Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, проект по теме «Оценка технического состояния зданий на основе параметров живучести и риска», номер темы FSWG 2024-0003 (госзадание НИУ МГСУ).ReferencesГрановский А.В., Доттуев А.И., Тихонов И.Н. Повышение прочности горизонтальных стыков крупнопанельных зданий // Жилищное строительство. 2011. № 6. С. 2–6. EDN: OBGOJP.Granovskiy A.V., Dottuyev A.I., Tikhonov I.N. Increasing the strength of horizontal joints of large- panel buildings. Housing Construction. 2011. No. 6. Pp. 2–6. (In Russ.) EDN: OBGOJPДербенцев И.С., Карякин А.А., Тарасов М.В., Попп П.В. Исследование усилий в вертикальных шпоночных стыках крупнопанельного здания в процессе возведения // Вестник ЮУрГУ. Серия: Строительство и архитектура. 2020. Т. 20. № 1. С. 45–52. DOI: 10.14529/build200103. EDN: BIJCDP.Derbentsev I.S., Karyakin A.A., Tarasov M.V., Popp P.V. Investigation of forces in vertical keyed joints of a large-panel building during construction. Bulletin of SUSU. Series: Construction and Architecture. 2020. Vol. 20. No. 1. Pp. 45–52. (In Russ.) DOI: 10.14529/build200103 EDN: BIJCDPКиреева Э.И. Прочность горизонтальных стыков панелей и многопустотных плит перекрытий в крупнопанельных зданиях // Жилищное строительство. 2013. № 10. С. 32–36. EDN: REJQHV.Kireyeva E.I. Strength of horizontal joints of panels and hollow-core floor slabs in large-panel buildings. Housing Construction. 2013. No. 10. Pp. 32–36. (In Russ.) EDN: REJQHVФилатов Е.Ф., Иваньков А.В. Усиление железобетонных изделий крупнопанельных зданий, повреждённых трещинами // Жилищное строительство. 2019. № 3. С. 18–23. DOI: 10.31659/0044-4472-2019-3-47-52. EDN: WDNPZO.Filatov Ye.F., Ivankov A.V. Strengthening of reinforced concrete products of large-panel buildings damaged by cracks. Housing Construction. 2019. No. 3. Pp. 18–23. (In Russ.) DOI: 10.31659/0044-4472-2019-3-47- 52 EDN: WDNPZOЗенин С.А., Шарипов Р.Ш., Кудинов О.В., Шапиро Г.И., Гасанов А.А. Расчёты крупнопанельных зданий на устойчивость против прогрессирующего обрушения методами предельного равновесия и конечного элемента // Academia. Архитектура и строительство. 2016. № 4. С. 102–108. EDN: XDCWQX.Zenin S.A., Sharipov R.Sh., Kudinov O.V., Shapiro G.I., Gasanov A.A. Calculations of large-panel buildings for stability against progressive collapse using limit equilibrium and finite element methods. Academia. Architecture and Construction. 2016. No. 4. Pp. 102–108. (In Russ.) EDN: XDCWQXТамразян А.Г., Дехтерев Д.С. Исследование надежности горизонтального монолитного стыка сборных стеновых элементов панельных зданий методом статистического моделирования // Инновации и инвестиции. 2017. № 11. С. 167–172. EDN: RHGUSF.Tamrazyan A.G., Dekhterev D.S. Reliability study of horizontal monolithic joint of prefabricated wall elements of panel buildings using statistical modeling. Innovations and Investments. 2017. No. 11. Pp. 167–172. (In Russ.) EDN: RHGUSFСоколов Б.С., Никитин Г.П. Напряженно-деформированное состояние горизонтальных стыков стен крупнопанельных зданий // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. 2008. № 2. С. 89–95. EDN: MOTWUH.Sokolov B.S., Nikitin G.P. Stress-strain state of horizontal joints of walls in large-panel buildings. International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. 2008. No. 2. Pp. 89–95. (In Russ.) EDN: MOTWUHDekhterev D., Matseevich T. Assessment of the reliability of bent reinforced concrete elements under corrosive effects // E3S Web of Conferences. 2023. Vol. 410. 02029. DOI: 10.1051/e3sconf/202341002029. EDN: OSYWJW.Dekhterev D., Matseevich T. Assessment of the reliability of bent reinforced concrete elements under corrosive effects. E3S Web of Conferences. 2023. Vol. 410. Article no. 02029. DOI: 10.1051/e3sconf/202341002029. EDN: OSYWJWТамразян А.Г., Мацеевич Т.А., Савин С.Ю. Оценка технического состояния несущих конструкций зданий на основе прогнозирования риска аварии // Строительство и реконструкция. 2024. № 6 (116). С. 82–91. DOI: 10.33979/2073-7416-2024-116-6-82-91. EDN: EQZYKS.Tamrazyan A.G., Matseyevich T.A., Savin S.Yu. Assessment of the technical condition of load- bearing structures of buildings based on accident risk prediction. Building and Reconstruction. 2024. No. 6 (116). Pp. 82–91. (In Russ.) DOI: 10.33979/2073-7416-2024-116-6-82-91 EDN: EQZYKSТамразян А.Г., Мацеевич Т.А. Анализ надежности железобетонной плиты с корродированной арматурой // Строительство и реконструкция. 2022. № 1 (99). С. 89–98. DOI: 10.33979/2073-7416-2022-99-1-89-98. EDN: DRZSEO.Tamrazyan A.G., Matseyevich T.A. Reliability analysis of a reinforced concrete slab with corroded reinforcement. Building and Reconstruction. 2022. No. 1 (99). Pp. 89–98. (In Russ.) DOI: 10.33979/2073-7416-2022- 99-1-89-98 EDN: DRZSEOУткин В.С. Определение остаточной несущей способности железобетонных балок на стадии эксплуатации по критерию прочности арматуры и бетона // Инженерно-строительный журнал. 2015. № 1(53). С. 15–23. DOI: 10.5862/MCE.53.2. EDN: TIIJSR.Utkin V.S. Determination of residual bearing capacity of reinforced concrete beams at the operation stage according to the strength criterion of reinforcement and concrete. Magazine of Civil Engineering. 2015. No. 1 (53). Pp. 15–23. (In Russ.) DOI: 10.5862/MCE.53.2 EDN: TIIJSRНесветаев Г.В., Кардумян Г.С., Коллеганов А.В. Рациональные схемы контроля прочности бетона по ГОСТ 18105 // Инженерный вестник Дона. 2019. № 2. С. 1–7.Nesvetaev G.V., Kardumyan G.S., Kolleganov A.V. Rational schemes for concrete strength control according to GOST 18105. Engineering Bulletin of the Don. 2019. No. 2. Pp. 1–7. (In Russ.)Бурмин А.В. Влияние влажности бетона на точность определения его прочности // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2007. № 4. С. 135–139. EDN: JUDAKR.Burmin A.V. Effect of concrete moisture content on the accuracy of strength determination. Bulletin of Tomsk State University of Architecture and Civil Engineering. 2007. No. 4. Pp. 135–139. (In Russ.) EDN: JUDAKRЯмлеев У.А., Насыров Р.Р. Расчёт длины температурного отсека крупнопанельного жилого дома с трёхслойными стеновыми панелями с дискретными связями на температурно-влажностное воздействие // Вестник УлГТУ. 2006. № 3(35). С. 41–45. EDN: RCKZSH.Yamleev U.A., Nasyrov R.R. Calculation of the temperature compartment length of a large-panel residential building with three-layer wall panels with discrete connections under temperature and humidity effects. Bulletin of UlSTU. 2006. No. 3 (35). Pp. 41–45. (In Russ.) EDN: RCKZSHSivakanthan S., Karandeniya P., Thevarajah B., Jayasinghe M.T.R. Strength Development and Lateral Load Resisting Properties of Expanded Polystyrene Based Lightweight Concrete Panels // Engineer – Journal of the Institution of Engineers, Sri Lanka. 2022. Vol. 55. No. 3. P. 91–100. DOI: 10.4038/engineer.v55i3.7524. EDN: BPPOMO.Sivakanthan S., Karandeniya P., Thevarajah B., Jayasinghe M.T.R. Strength Development and Lateral Load Resisting Properties of Expanded Polystyrene Based Lightweight Concrete Panels. Engineer – Journal of the Institution of Engineers, Sri Lanka. 2022. Vol. 55. No. 3. Pp. 91–100. (In Russ.) DOI: 10.4038/engineer.v55i3.7524 EDN: BPPOMOWeiss M., Hu X., Pereira M., Zhang P. Structural Performance and Failure Mechanisms in Bend Loading of Steel-Aerated Concrete Fire Wall Composite Panels // Buildings. 2025. Vol. 15. No. 8. 1338. DOI: 10.3390/buildings15081338. EDN: NBVRMD.Weiss M., Hu X., Pereira M., Zhang P. Structural Performance and Failure Mechanisms in Bend Loading of Steel-Aerated Concrete Fire Wall Composite Panels. Buildings. 2025. Vol. 15. No. 8. Article no. 1338. DOI: 10.3390/buildings15081338 EDN: NBVRMDSalu Y., Parung H., Tjaronge M., Irmawaty R. Seismic Performance of Cellular Lightweight Concrete Block Panels as Infilled Wall in RC Frames Due to Cyclic Lateral Loading // Engineering, Technology & Applied Science Research. 2024. Vol. 14. No. 5. P. 16833–16839. DOI: 10.48084/etasr.8444. EDN: NRHMON.Salu Y., Parung H., Tjaronge M., Irmawaty R. Seismic Performance of Cellular Lightweight Concrete Block Panels as Infilled Wall in RC Frames Due to Cyclic Lateral Loading. Engineering, Technology & Applied Science Research. 2024. Vol. 14. No. 5. Pp. 16833–16839. DOI: 10.48084/etasr.8444 EDN: NRHMON

The authors declare that there are no conflicts of interest present.